(19)国家知识产权局
(12)发明 专利申请
(10)申请公布号
(43)申请公布日
(21)申请 号 202211300097.9
(22)申请日 2022.10.24
(71)申请人 西昌学院
地址 615000 四川省凉山彝族自治州西昌
市安宁镇学府路1号
(72)发明人 杜正聪 黎安庆 曾陈萍 李军
邱云 殷晓娟 王琴 李松
曹学义
(74)专利代理 机构 四川北新 律师事务所 513 66
专利代理师 李琳
(51)Int.Cl.
A24B 3/10(2006.01)
G06N 3/04(2006.01)
G06N 3/08(2006.01)
G06V 10/20(2022.01)G06V 10/774(2022.01)
G06V 10/82(2022.01)
(54)发明名称
烟叶烘烤控制方法、 装置、 电子设备及可读
存储介质
(57)摘要
本发明公开了烟叶烘烤控制方法、 装置、 电
子设备及可读存储介质, 包括: 搭建待训练的改
进性多尺度resnet ‑34残差网络; 收集烟叶及烤
房的原始数据, 预设采样周期; 过滤烟叶图像, 剔
除局部高亮的数据单例; 将烟叶图像与含水率的
集合结合 以温湿度为标签值构建结构化的训练
数据集; 采用训练数据集对改进性多尺度
resnet‑34残差网络进行迭代训练, 得到训练后
的改进性多尺度resnet ‑34残差网络; 将待烘烤
控制的当前的烟叶图像、 温度湿度数据及含水率
数据输入至训练后的改进 性多尺度resnet ‑34残
差网络, 得到烘烤过程中温湿度控制信号。 本发
明的有益效果: 逻辑简单、 无需人工标注训练样
本、 识别控制可靠 。
权利要求书3页 说明书6页 附图5页
CN 115462550 A
2022.12.13
CN 115462550 A
1.烟叶烘烤 控制方法, 其特 征在于, 包括以下步骤:
搭建待训练的改进性多尺度resnet ‑34残差网络, 并预设迭代阈值, 并添加损失函数;
收集烟叶及烤房的原始数据, 并预设采样周期; 所述原始数据包括烟叶图像、 温度湿度
数据及含水率数据;
过滤烟叶图像, 并剔除局部高亮的数据单例;
将烟叶图像与含水率的集 合结合并以温湿度为标签值构建结构化的训练数据集;
采用训练数据集对改进性多尺度resnet ‑34残差网络进行迭代训练, 得到训练后的改
进性多尺度resnet ‑34残差网络;
将待烘烤控制的当前的烟叶图像、 温度湿度 数据及含水率数据输入至训练后的改进性
多尺度resnet ‑34残差网络, 得到烘烤过程中的温湿度控制信号。
2.根据权利要求1所述的烟叶烘烤控制方法, 其特征在于, 所述含水率数据的表达式
为:
其中,
表示烘烤初始状态烟叶重量,
表示烘烤过程烟叶实时重量,
表示含水
率。
3.根据权利要求1所述的烟叶烘烤控制方法, 其特征在于, 所述改进性多尺度resnet ‑
34残差网络由第一支路、 第二支路、 第三支路、 第四支路和全连接层组成; 所述第一支路由
依次连接的第一卷积层、 第二卷积层、 第三卷积层和第一平均池化层组成; 所述第二支路由
第四卷积层、 第五卷积层、 第六卷积层、 第七 卷积层、 第八卷积层、 第九卷积层、 第十卷积层、
第十一卷积层和第二平均池化层组成; 所述第三支路由第十二卷积层、 第十三卷积层、 第十
四卷积层、 第十五卷积层、 第十六卷积层、 第十七卷积层、 第十八卷积层、 第十九卷积层、 第
二十卷积层、 第二十一卷积层、 第二十二卷积层、 第二十三卷积层和第三平均池化层组成;
第四支路由第二十四卷积层、 第二十五卷积层、 第二十六卷积层、 第二十七卷积层、 第二十
八卷积层、 第二十九卷积层和第四平均池化层组成;
所述第四卷积层的输入与第 一卷积层的输出连接; 所述第十二卷积层的输入与第九卷
积层和第十一卷积层连接; 所述第二十四卷积层的输入与二十一卷积层和 第二十三卷积层
连接; 所述第一平均池化层、 第二平均池化层、 第三平均池化层和 第四平均池化层的与全连
接层连接; 任一卷积层后串联 连接有BN层和RELU层。
4.根据权利要求1或3所述的烟叶烘烤控制方法, 其特征在于, 所述损 失函数的表达式
为:
其中,
表示计算结果,
表示标签数据; 所述cosh ( ) 表示双曲余弦函数。
5.根据权利要求4所述的烟叶烘烤控制方法, 其特征在于, 采用训练数据集对改进性多
尺度resnet ‑34残差网络进行迭代训练, 当连续两次的损失变化值低于迭代阈值, 则停止收
敛训练, 得到训练后的改进性多尺度resnet ‑34残差网络 。权 利 要 求 书 1/3 页
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26.根据权利要求1所述的烟叶烘烤 控制方法, 其特 征在于, 还 包括:
采用局部高亮判定算法进行高亮判断, 其包括:
将烟叶图像划分为
个网格;
求得任一网格的亮度值
, 其表达式为:
其中,
分别表示该网格内的像素值,
分别表示该网格的宽度和高度;
求得整张烟叶 图像的平均亮度值
, 其表达式为:
预设亮度差阈值
;
若
, 则该烟叶 图像中存在高亮度区域。
7.一种烟叶烘烤 控制的装置, 其特 征在于, 包括:
网络搭建模块, 搭建待训练的改进性多尺度resnet ‑34残差网络, 并预设迭代阈值, 并
添加损失函数;
原始数据采集模块, 收集烟叶及烤房的原始数据, 并预设采样周期; 所述原始数据包括
烟叶图像、 温度湿度数据及含水率数据;
图像预处理模块, 与原始数据采集模块连接, 过滤烟叶图像, 并剔除局部 高亮的数据 单
例;
训练数据集模块, 与图像预处理模块和原始数据采集模块连接, 将烟叶图像与含水率
的集合结合并以温湿度为标签值构建结构化的训练数据集;
训练模块, 与网络搭建模块和训练数据集模块连接, 采用训练数据集对改进性多尺度
resnet‑34残差网络进行迭代训练, 得到训练后的改进性多尺度resnet ‑34残差网络;
控制模块, 与训练模块连接, 将待烘烤控制的当前的烟叶图像、 温度湿度 数据及含水率
数据输入至训练后的改进性多尺度resnet ‑34残差网络, 得到烘烤过程中的温湿度控制信
号。
8.一种电子设备, 包括存储器、 处理器及存储在所述存储器上并可在处理器上运行的
计算机程序, 其特征在于, 所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6任一项所
述的烟叶烘烤 控制方法。
9.一种可读存储介质, 其存储有计算机程序, 其特征在于, 所述计算机程序被处理器执
行时, 实现权利要求1至 6任一项所述的烟叶烘烤 控制方法的步骤。
10.一种烟叶烘烤装置, 其特征在于, 采用权利要求1至6任一项所述的烟叶烘烤控制方
法; 所述烟叶烘烤装置包括: 透明材质的装烟室 (1) , 设置在 装烟室 (1) 内的加热室 (2) , 设置
在装烟室 (1) 的顶部的上支架 (15) , 开设在装烟室 (1) 上、 且与加热室 (2) 连通的数个风口
(6) , 设置在加热室 (2) 的中部的隔板 (4) , 镶嵌在隔板 (4) 上的热风循环机 (3) , 开设在加热权 利 要 求 书 2/3 页
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专利 烟叶烘烤控制方法、装置、电子设备及可读存储介质
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